2016年[ 科学教育振興助成 ] 成果報告
ポスト3.11型エネルギー科学技術教育の学習プログラム開発と それを用いた教育の実践
概要
１ はじめに
本企画では、3.11東日本大震災を踏まえ、安全安心（防災）や持続可能社会構築を基調にしたエネルギー教育の学習プログラムを開発する。それを用い、①小中高校への出前授業、②科学館や公民館でのサイエンス教室や工作教室、③教員やサイエンス・インタープリター向けの研修会を実施した。3つの活動の想定科学レベルと対象とする年齢層を図1（注:図/PDFに記載）に示す。本企画の特徴は，従来のエネルギー教育が温暖化など地球環境との関わりが中心だったのに対し、リスクスキルや放射線、スマートグリッドなど、震災を踏まえた持続社会構築のための人材育成を指向している点になる。活動は、末就学児童から小中高校の児童?生徒、その保護者、大学生など幅広い年代を対象とし、県内の教育機関、持続社会実現を目指すNPO団体など、幅広い連携を通じて実施した。
小中高校への出前授業本本企両では、①小・中学校での出前授業、②SSH校、理数科、理系志望の高校での出前授業にわけて、エネルギー環境を教材としてポスト3.11を意識した学習プログラムの策定と、その教育プログラムを体験的に学習できる体験型教材を開発して、それを持って学校へ出向き、授業を実施した。一例として、SSH校の課題研究実施前に行う研究リテラシー入門書として編纂した指導書の一部を図2に示す。この指導書は、高校1?2年生を対象として編纂したもので、授業時間は2校時もしくは3校時とした。本授業では、付与する「確かな科学技術リテラシー」として、企画構築力と実験実施および解析力の2点に絞り、前者では、情報共有、コミュニケーション、企画、研究計画などをキーワードに、マッピングとフレームワークヘの落とし込みなどを実習形式で、1校時を使って実施した。実習に先立ち、文理選択の意義、エ農医薬などの実学系学間と理学などとのミッションの違い、研究とはなにかを実例を挙げて説明した。実験実施及び解析では、太陽電池の受光面積と起電力の関係を測定して、グラフに描かせた。この様子を図3（注:図/PDFに記載）に示す。実験は、同条件で3回行い、同条件のデータの統計的な処理などについても考えさせた。加えて、実験に必要な作業分担を行うなどの手順も学ばせた。データを平均する際は、有効ケタにも配慮させることで、精度に関するイメージもつけられるように工夫した。グラフを作成する際は、直線とするか曲線とするかの選択基準、また線を引く場合の基本的な考え方（最小二乗法）についても教授した。活動2年間における出前授業実績を以下にまとめる。
【小中学校での授業】
1.好間第二小学校；5年「電気が生み出す力」，6年「電気と私たちのくらし」(73名），2015.11.2
2.小名浜第一小学校；6年「再生可能エネルギー教室」(53名），2015.11.2
3.矢巾東小学校；6年総合学習「発電体験と新エネルギー」(101名），2015.11.18
4.好間第二小学校；5年「電気のはたらきを知ろう」(42名），2016.11.4
5.矢巾東小学校；6年総合学習「発電体験と新エネルギー」(85名），2016.11.25
【高等学校での授業】
1.多賀城高校；キャリア講演会(2年156名），2015.4.30
2.三本木高校；大学連携セミナー(1年80名），015.5.28
3.秋田中央高校；第3回サイエンス基礎講座(1年241名），2015.7.10
4.多賀城高校；アカデミックインターシップ(2年24名），2015.7.28
5.仙台向山高校；アカデミックインターンシップ(2年4名），2015.8.6
6.金ヶ崎高校；キャリア講演会「その道のプロに聞く」(2年12名），2015.9.29
7.大野高校；里山づくり講演会（全校生徒151名），2015.10.7
8.盛岡南高校；分野別出前講義(2年47名），2015.10.19
9.能代高校；大学出前講義「文理選択のための出前授業」(1年232名），2015.10.23
10.札幌啓成高校；1年職業ガイダンス(1年58名），2015.10.29
11.盛岡第三高校；研究リテラシー入門講座(1年44名），2016.2.12
12.多賀城高校；キャリア講演会(2年147名），2016.4.26
13.盛岡第一高校；高大連携講座(2年40名），2016.4.28
14.三本木高校；1年生大学連携セミナー(1年80名），2016.6.9
15.黒沢尻工業高校；講演「自分たちの技術・知識を地域で活かす」(2年44名），2015.7.10
16.秋田中央高校；第3回サイエンス基礎講座(1年240名），2016.7.14
17.多賀城高校；アカデミックインターシップ(2年30名），2016.7.27
18.福岡高校；アカデミックインターンシップ(1?2年7名），2016.9.3
19.能代高校；大学出前講義「文理選択のための出前授業」(1年234名），2016.9.9
20.札幌啓成高校；職業ガイダンス(1年38名），2016.10.27
21.札幌藻岩高校；学問研究ガイダンス(1?2年25名），2016.10.28
22.盛岡第三高校；研究リテラシー入門講座(1年37名），2017.2.14
3 科学館・公民館でのサイエンス教室
本本企両では、①盛岡市こども科学館での科学教室の開催、②盛岡市や北上市の公民館などの施設での科学教室の開催にわけて、エネルギ一環境を教材とした啓蒙、普及、人材育成の観点から、ポスト3.11を意識したサイエンス教室、工作教室などを凋催した。イベントの例を図4（注:図/PDFに記載）、図5（注:図/PDFに記載）に示す。また活動2年間に開催したイベントの一覧を以下に記す。
【盛岡市こども科学館での科学教室】
1.科学技術週間関連スペシャル実験教室「カミナリ実験」，約100人，2015.4.19
2.夏休みSPECIAL!「小型モーターの振動で動くおもちゃを作ろう！」，55名，2015.8.13
3.夏休みSPECIAL!「太陽光発電を使ったランタンを作ろう！」，84名，2015.8.14
4.夏休みSPECIAL!「光の色をわける事ができる箱を作ろう！」，60名，2015.8.15
5.日曜サイエンス「カミナリを見よう!200分の1スケールで実験」，約180名，2015.11.18
6.科学技術週間関連スペシャル実験教室「カミナリ実験」，約60人，2016.4.24
7.夏休みSPECIAL!「小型モーターの振動で動くおもちゃを作ろう！」，57名，2016.8.13
8.夏休みSPECIAL!「太陽光発電を使ったランタンを作ろう！」，84名，2016.8.14
9.夏休みSPECIAL!「光の色をわける事ができる箱を作ろう！」，43名，2016.8.15
10.日曜サイエンス「カミナリを見よう!200分の1スケールで実験」，約180名，2016.11.27
【盛岡市や北上市などの施設での科学教室】
1.みちのく体験の風を起こそう「頭と体と心の3体験フェスティバル；カミナリ実験」，約1,200名，盛岡市産学官連携研究センタ―,2015.7.12
2.きたかみ・かねがさきテクノメッセ2015「サイエンスショ―＊エネルギー編＊環境編＊生物編＊エネルギー体験」（主催：北上工業クラブ），約200名，北上総合体育館，2015.10.3-4
3.彦部・星山地区教育振興運動実践「親子サイエンス教室」，11名，彦部公民館，2016.1.11
4.きたかみこども環境未来塾「エネルギ一体験とソーラーランタンエ作」（主催：北上市生活環境部），児童32名（保護者30名），北上市生涯学習センター，2016.7.24
5.夏休み親子プラン2016CBコース）「科学工作教室：ソーラーランタン」（主催：岩手県市町村職員健康福利機構），ゆこたんの森48名，2016.7.30
6.みちのく体験の風をおこそう運動協賛事業「親子で楽しむ大学探検隊；科学実験教室」（主催：国立岩手山青少年交流の家，岩手大学），岩手大学理工学部，親子60名，2016.12.3-4
7.彦部・星山地区教育振興運動実践「親子サイエンス教室」，13名，彦部公民館，2017.1.9
8.いわて温暖化防止フェア2017~つなげよう未来へ～「ワークショップ；エネエコ＆プチかみなり」（主催：温暖化防止いわて県民会議），イオンモール盛岡，約70名，2017.1.28-29
4 講習会・研修会の開催
図5（注:図/PDFに記載）イオンモール盛岡を会場として実施したサイエンス教室(2017.1.29)
本企画では、岩手大学での謂習会の開催、学習交流センターや公民館などを活用した研修会の形で、エネルギ一環境を教材とした啓蒙、普及、人材育成の観点から、ポスト3.11を意識したサイエンス教室、工作教室などを開催した。一例として、北上未来塾の開催の様子を図6に示す。以下に活動期間中の実績を示す。
1.いわき市小学校教育研究会理科部会実技研修（いわき市教育委員会）「五感で感じるエネルギー」，78名参加いわき市立平第一小学校，2015.7.24
2.平成27年度東北地区SSH担当者等教員研修会「SSHの話題提供；SSHは生きる力を高める教育の究極の具現」，秋田市文化会館，約50名，2015.9.26-27
3.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約40名，北上市生涯学習センター，2015.12.2
4.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約22名，岩崎地区交流センター，2015.12.3
5.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約16名，口内地区交流センター，2015.12.9
6.第2回体験教室研修会「みんなで学ぼう！エネルギー実験講座」，14名，いわき明星大学，2016.2.17
7.香川県エネルギ一環境教育研究会「エネルギ一環境教育の進め方」，10名，香川大学，2016.2.20
8.応用物理学一般分科企画シンポジウム「いつでもどこでもサイエンス；広域・多機関連携を基調としたポスト3.11型科学教育プログラム開発と実践」，第64回応用物理学会春季学術講演会，横浜，2017.3.15
広報活動および普及について
本活動は新聞やテレビなどのメディアでも多く取り上げられた。新聞等の掲載一覧を以下に示す。
【新聞への掲載】
1.盛岡タイムス「高木教授（岩手大工学部）と学ぶ子ども科学館太陽光発電など実験」，7面，2015.8.15
2.岩手日報「キノコの不思議興味津々；洋野・大野高講演会」，24面（沿岸；地域），2015.10.8
3.福島民友「エネルギーの大切さ実感好間二小クイズや実験に挑戦」，13面（いわき・相双），2015.11.3
4.福島民報「エネルギーの大切さ学ぶいわき好間二小で教育」，2015.11.3
5.いわき民報「高木教授から電気の知識学ぶ好間二小・エネルギー教育学習」，6面，2015.11.16
6.岩手日日「エネルギー問題身近にきたかみ環境未来塾、実験交え基礎学ぶ」，1面，2015.12.6
7.岩手日日「科学技術岩大2人に文科大臣表彰「エネ教育の普及高木教授（理工学部）」，2面（県内総合），2016.5.8
岩手日報「科学追及重ね栄誉；岩手大の3人大臣表彰エネルギー教育に力」，24面（社会），2016.5.14
岩手日報「実験、工作楽しみエネルギー学ぶ；親子向けイベント」，21面（地域），2016.7.26
岩手日日「エネルギーの重要性実感；北上こども環境未来塾」，14面（社会），2016.7.29
北海道通信「札幌藻岩高が学問研究ガイダンス様々な分野へ関心高める大学教師招き26講座実施」，8面，2016.11.15
12.福島民報「発電の仕組み学ぶ好間二小でエネルギー学習」，8面（いわき），2016.11.21
【テレビ番組での放映】
1.mitみんなのニュース「大学教授を招き子ども科学館で実験工作教室」，岩手めんこいテレビ，2015.8.13
2.ニュースエコー「カミナリ先生の実験工作教室」，IBC岩手放送，2015.8.13
3.ニュースプラス1いわて「子どもたちが小型モーターで動くおもちゃ作りに挑戦」，テレビ岩手「ニュース
プラス1いわて」，2015.8.13
Jチャンネルいわて「夏休みの自由研究に；小学生の実験工作教室」，岩手朝日テレビ，2015.8.13
ガンダイニング「理工学部高木浩ー教授のエネルギー教育」，IBC岩手放送，2016.11.8
本企画では、3.11東日本大震災を踏まえ、安全安心（防災）や持続可能社会構築を基調にしたエネルギー教育の学習プログラムを開発する。それを用い、①小中高校への出前授業、②科学館や公民館でのサイエンス教室や工作教室、③教員やサイエンス・インタープリター向けの研修会を実施した。3つの活動の想定科学レベルと対象とする年齢層を図1（注:図/PDFに記載）に示す。本企画の特徴は，従来のエネルギー教育が温暖化など地球環境との関わりが中心だったのに対し、リスクスキルや放射線、スマートグリッドなど、震災を踏まえた持続社会構築のための人材育成を指向している点になる。活動は、末就学児童から小中高校の児童?生徒、その保護者、大学生など幅広い年代を対象とし、県内の教育機関、持続社会実現を目指すNPO団体など、幅広い連携を通じて実施した。
小中高校への出前授業本本企両では、①小・中学校での出前授業、②SSH校、理数科、理系志望の高校での出前授業にわけて、エネルギー環境を教材としてポスト3.11を意識した学習プログラムの策定と、その教育プログラムを体験的に学習できる体験型教材を開発して、それを持って学校へ出向き、授業を実施した。一例として、SSH校の課題研究実施前に行う研究リテラシー入門書として編纂した指導書の一部を図2に示す。この指導書は、高校1?2年生を対象として編纂したもので、授業時間は2校時もしくは3校時とした。本授業では、付与する「確かな科学技術リテラシー」として、企画構築力と実験実施および解析力の2点に絞り、前者では、情報共有、コミュニケーション、企画、研究計画などをキーワードに、マッピングとフレームワークヘの落とし込みなどを実習形式で、1校時を使って実施した。実習に先立ち、文理選択の意義、エ農医薬などの実学系学間と理学などとのミッションの違い、研究とはなにかを実例を挙げて説明した。実験実施及び解析では、太陽電池の受光面積と起電力の関係を測定して、グラフに描かせた。この様子を図3（注:図/PDFに記載）に示す。実験は、同条件で3回行い、同条件のデータの統計的な処理などについても考えさせた。加えて、実験に必要な作業分担を行うなどの手順も学ばせた。データを平均する際は、有効ケタにも配慮させることで、精度に関するイメージもつけられるように工夫した。グラフを作成する際は、直線とするか曲線とするかの選択基準、また線を引く場合の基本的な考え方（最小二乗法）についても教授した。活動2年間における出前授業実績を以下にまとめる。
【小中学校での授業】
1.好間第二小学校；5年「電気が生み出す力」，6年「電気と私たちのくらし」(73名），2015.11.2
2.小名浜第一小学校；6年「再生可能エネルギー教室」(53名），2015.11.2
3.矢巾東小学校；6年総合学習「発電体験と新エネルギー」(101名），2015.11.18
4.好間第二小学校；5年「電気のはたらきを知ろう」(42名），2016.11.4
5.矢巾東小学校；6年総合学習「発電体験と新エネルギー」(85名），2016.11.25
【高等学校での授業】
1.多賀城高校；キャリア講演会(2年156名），2015.4.30
2.三本木高校；大学連携セミナー(1年80名），015.5.28
3.秋田中央高校；第3回サイエンス基礎講座(1年241名），2015.7.10
4.多賀城高校；アカデミックインターシップ(2年24名），2015.7.28
5.仙台向山高校；アカデミックインターンシップ(2年4名），2015.8.6
6.金ヶ崎高校；キャリア講演会「その道のプロに聞く」(2年12名），2015.9.29
7.大野高校；里山づくり講演会（全校生徒151名），2015.10.7
8.盛岡南高校；分野別出前講義(2年47名），2015.10.19
9.能代高校；大学出前講義「文理選択のための出前授業」(1年232名），2015.10.23
10.札幌啓成高校；1年職業ガイダンス(1年58名），2015.10.29
11.盛岡第三高校；研究リテラシー入門講座(1年44名），2016.2.12
12.多賀城高校；キャリア講演会(2年147名），2016.4.26
13.盛岡第一高校；高大連携講座(2年40名），2016.4.28
14.三本木高校；1年生大学連携セミナー(1年80名），2016.6.9
15.黒沢尻工業高校；講演「自分たちの技術・知識を地域で活かす」(2年44名），2015.7.10
16.秋田中央高校；第3回サイエンス基礎講座(1年240名），2016.7.14
17.多賀城高校；アカデミックインターシップ(2年30名），2016.7.27
18.福岡高校；アカデミックインターンシップ(1?2年7名），2016.9.3
19.能代高校；大学出前講義「文理選択のための出前授業」(1年234名），2016.9.9
20.札幌啓成高校；職業ガイダンス(1年38名），2016.10.27
21.札幌藻岩高校；学問研究ガイダンス(1?2年25名），2016.10.28
22.盛岡第三高校；研究リテラシー入門講座(1年37名），2017.2.14
3 科学館・公民館でのサイエンス教室
本本企両では、①盛岡市こども科学館での科学教室の開催、②盛岡市や北上市の公民館などの施設での科学教室の開催にわけて、エネルギ一環境を教材とした啓蒙、普及、人材育成の観点から、ポスト3.11を意識したサイエンス教室、工作教室などを凋催した。イベントの例を図4（注:図/PDFに記載）、図5（注:図/PDFに記載）に示す。また活動2年間に開催したイベントの一覧を以下に記す。
【盛岡市こども科学館での科学教室】
1.科学技術週間関連スペシャル実験教室「カミナリ実験」，約100人，2015.4.19
2.夏休みSPECIAL!「小型モーターの振動で動くおもちゃを作ろう！」，55名，2015.8.13
3.夏休みSPECIAL!「太陽光発電を使ったランタンを作ろう！」，84名，2015.8.14
4.夏休みSPECIAL!「光の色をわける事ができる箱を作ろう！」，60名，2015.8.15
5.日曜サイエンス「カミナリを見よう!200分の1スケールで実験」，約180名，2015.11.18
6.科学技術週間関連スペシャル実験教室「カミナリ実験」，約60人，2016.4.24
7.夏休みSPECIAL!「小型モーターの振動で動くおもちゃを作ろう！」，57名，2016.8.13
8.夏休みSPECIAL!「太陽光発電を使ったランタンを作ろう！」，84名，2016.8.14
9.夏休みSPECIAL!「光の色をわける事ができる箱を作ろう！」，43名，2016.8.15
10.日曜サイエンス「カミナリを見よう!200分の1スケールで実験」，約180名，2016.11.27
【盛岡市や北上市などの施設での科学教室】
1.みちのく体験の風を起こそう「頭と体と心の3体験フェスティバル；カミナリ実験」，約1,200名，盛岡市産学官連携研究センタ―,2015.7.12
2.きたかみ・かねがさきテクノメッセ2015「サイエンスショ―＊エネルギー編＊環境編＊生物編＊エネルギー体験」（主催：北上工業クラブ），約200名，北上総合体育館，2015.10.3-4
3.彦部・星山地区教育振興運動実践「親子サイエンス教室」，11名，彦部公民館，2016.1.11
4.きたかみこども環境未来塾「エネルギ一体験とソーラーランタンエ作」（主催：北上市生活環境部），児童32名（保護者30名），北上市生涯学習センター，2016.7.24
5.夏休み親子プラン2016CBコース）「科学工作教室：ソーラーランタン」（主催：岩手県市町村職員健康福利機構），ゆこたんの森48名，2016.7.30
6.みちのく体験の風をおこそう運動協賛事業「親子で楽しむ大学探検隊；科学実験教室」（主催：国立岩手山青少年交流の家，岩手大学），岩手大学理工学部，親子60名，2016.12.3-4
7.彦部・星山地区教育振興運動実践「親子サイエンス教室」，13名，彦部公民館，2017.1.9
8.いわて温暖化防止フェア2017~つなげよう未来へ～「ワークショップ；エネエコ＆プチかみなり」（主催：温暖化防止いわて県民会議），イオンモール盛岡，約70名，2017.1.28-29
4 講習会・研修会の開催
図5（注:図/PDFに記載）イオンモール盛岡を会場として実施したサイエンス教室(2017.1.29)
本企画では、岩手大学での謂習会の開催、学習交流センターや公民館などを活用した研修会の形で、エネルギ一環境を教材とした啓蒙、普及、人材育成の観点から、ポスト3.11を意識したサイエンス教室、工作教室などを開催した。一例として、北上未来塾の開催の様子を図6に示す。以下に活動期間中の実績を示す。
1.いわき市小学校教育研究会理科部会実技研修（いわき市教育委員会）「五感で感じるエネルギー」，78名参加いわき市立平第一小学校，2015.7.24
2.平成27年度東北地区SSH担当者等教員研修会「SSHの話題提供；SSHは生きる力を高める教育の究極の具現」，秋田市文化会館，約50名，2015.9.26-27
3.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約40名，北上市生涯学習センター，2015.12.2
4.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約22名，岩崎地区交流センター，2015.12.3
5.きたかみ環境未来塾「自然とエネルギーと未来の暮らし」，約16名，口内地区交流センター，2015.12.9
6.第2回体験教室研修会「みんなで学ぼう！エネルギー実験講座」，14名，いわき明星大学，2016.2.17
7.香川県エネルギ一環境教育研究会「エネルギ一環境教育の進め方」，10名，香川大学，2016.2.20
8.応用物理学一般分科企画シンポジウム「いつでもどこでもサイエンス；広域・多機関連携を基調としたポスト3.11型科学教育プログラム開発と実践」，第64回応用物理学会春季学術講演会，横浜，2017.3.15
広報活動および普及について
本活動は新聞やテレビなどのメディアでも多く取り上げられた。新聞等の掲載一覧を以下に示す。
【新聞への掲載】
1.盛岡タイムス「高木教授（岩手大工学部）と学ぶ子ども科学館太陽光発電など実験」，7面，2015.8.15
2.岩手日報「キノコの不思議興味津々；洋野・大野高講演会」，24面（沿岸；地域），2015.10.8
3.福島民友「エネルギーの大切さ実感好間二小クイズや実験に挑戦」，13面（いわき・相双），2015.11.3
4.福島民報「エネルギーの大切さ学ぶいわき好間二小で教育」，2015.11.3
5.いわき民報「高木教授から電気の知識学ぶ好間二小・エネルギー教育学習」，6面，2015.11.16
6.岩手日日「エネルギー問題身近にきたかみ環境未来塾、実験交え基礎学ぶ」，1面，2015.12.6
7.岩手日日「科学技術岩大2人に文科大臣表彰「エネ教育の普及高木教授（理工学部）」，2面（県内総合），2016.5.8
岩手日報「科学追及重ね栄誉；岩手大の3人大臣表彰エネルギー教育に力」，24面（社会），2016.5.14
岩手日報「実験、工作楽しみエネルギー学ぶ；親子向けイベント」，21面（地域），2016.7.26
岩手日日「エネルギーの重要性実感；北上こども環境未来塾」，14面（社会），2016.7.29
北海道通信「札幌藻岩高が学問研究ガイダンス様々な分野へ関心高める大学教師招き26講座実施」，8面，2016.11.15
12.福島民報「発電の仕組み学ぶ好間二小でエネルギー学習」，8面（いわき），2016.11.21
【テレビ番組での放映】
1.mitみんなのニュース「大学教授を招き子ども科学館で実験工作教室」，岩手めんこいテレビ，2015.8.13
2.ニュースエコー「カミナリ先生の実験工作教室」，IBC岩手放送，2015.8.13
3.ニュースプラス1いわて「子どもたちが小型モーターで動くおもちゃ作りに挑戦」，テレビ岩手「ニュース
プラス1いわて」，2015.8.13
Jチャンネルいわて「夏休みの自由研究に；小学生の実験工作教室」，岩手朝日テレビ，2015.8.13
ガンダイニング「理工学部高木浩ー教授のエネルギー教育」，IBC岩手放送，2016.11.8